Kansai Electric Power Co., Ltd. (이후 Kansai Electric Power Co., Ltd.)는 최근 세계 최고 수준의 초 온도를 견딜 수있는 가스 터빈 블레이드 (움직이는 블레이드)에 대한 Ni (니켈) 기반 단일 결정 슈퍼 합금을 개발하는 데 성공했습니다.

IPP 및 PPS와의 치열한 경쟁에 직면 한 화력 발전소는 발전 효율을 더욱 향상시키기 위해 연료 연소로 생성 된 열을 최대한 활용해야합니다. 그러나 현재의 재료 기술을 사용하면 발전을 위해 가스 터빈에 사용되는 터빈 블레이드는 약 1,400 ° C (*1)의 온도를 견딜 수 있으며 1,300 ° C의 가스 터빈은 전기 사용에 인기가 있습니다. 1997 년 7 월, Kansai Electric Power Co., Ltd.는 Nagoya University 및 Hitachi Laboratory와 협력하여 1,500 ° C 이상의 고온을 견딜 수있는 가스 터빈 블레이드를 개발하기 위해 재료 연구를 진행하고 있습니다.
*1 : 기존의 냉각 및 열 배리어 코팅 기술을 기반으로합니다. 아래에서도 마찬가지입니다.

개발 과정에서 우리는 화학 물질의 분자 구조를 분석하기위한 이론으로 사용 된 "분자 궤도 방법"을 사용하여 세계 최초의 합금 설계에 대한 세계 최초의 적용 인 Nagoya University로부터 협력을 받았습니다. In order to create an alloy that can withstand high temperatures and is also highly strong and corrosion resistant, we analyzed how various metal elements can be combined using this "molecular orbital method," and by this, we have developed a new superalloy that has been optimized by reviewing the composition ratio of alloy elements such as cobalt, chromium, tungsten, aluminum, titanium, tantalum, rhenium, and 니켈을 기반으로 한 hafnium.

이 슈퍼 합금이 가스 터빈 블레이드에 사용될 때, 1500 ° C의 연소 온도에서 전기를 생성 할 수 있으며, 이는 현재 1300 ° C 클래스보다 상당히 높습니다. 이를 통해 현재 가장 높은 49% (*2)에서 55%로 발전 효율 (고급 열량 값 표준)을 늘릴 수 있으며, 연료 비용으로 단위 당 발전 비용을 약 11% (*3)로 줄이고 금액으로 변환함으로써 연간 전력 생성 비용을 약 10 억 리를 줄일 수 있습니다 (*3). 또한 CO2 배출량을 볼 때 기존 모델에 비해 약 11% (*3), 연간 약 100,000 톤 (*3) 만 감소시킬 수 있습니다.
*2 : Himeji Daiichi 발전소 장치 5 및 6
*3 :이 모든 것은 600,000kW의 단위당 50%로 사용됩니다.

가스 터빈 블레이드 재료는 현재 제트 엔진 및 가스 터빈을 포함한 다양한 필드에서 사용되고 있으므로 효율성을 향상시키는 터빈 블레이드의 내열성을 개선하고 있으며 현재 엔진 제조업체와 국내 및 국제 연구 기관이 개발하고 있지만 오늘날 개발 한 내용은 세계에서 가장 높은 수준의 열 저항력을 가지고 있습니다. 이 합금을 개발할 때, 제조 방법과 합금의 구성에 이미 두 가지 특허가 적용되었으며, 앞으로이 합금을 사용하여 제품의 외부 판매를 위해 작업하고 싶습니다.